Алюминотермия

Алюминотермия (от алюминий и греч. thérme — теплота), а люминотермический процесс, получение металлов и сплавов восстановлением окислов металлов алюминием (см. Металлотермия). Шихта (из порошкообразных материалов) засыпается в плавильную шахту или тигель и поджигается с помощью запальной смеси. Если при восстановлении выделяется много теплоты, осуществляется внепечная алюминотермия, без подвода тепла извне, развивается высокая температура (1900—2400°С), процесс протекает с большой скоростью, образующиеся металл и шлак хорошо разделяются. Если теплоты выделяется недостаточно, в шихту вводят подогревающую добавку или проводят плавку в дуговых печах (электропечная алюминотермия). В Советском Союзе электропечная алюминотермия широко распространена. Алюминотермию применяют для получения низкоуглеродистых легирующих сплавов трудновосстановимых металлов — титана, ниобия, циркония, бора, хрома и др., для сварки рельсов и деталей стального литья; для получения огнеупора — термиткорунда.

  Алюминотермия открыта русским учёным Н. Н. Бекетовым (1859), в промышленности внепечной процесс освоен немецким химиком Г. Гольдшмидтом (1898).

 

  Лит.: Плинер Ю. Л., Сучильников С. И., Рубинштейн Е. А., Алюминотермическое производство ферросплавов и лигатур, М., 1963.


Комментарии*

Дополнения к описанию алюминотермии:

  • Ключевая химическая реакция: В основе процесса лежит экзотермическая реакция восстановления металлов из их оксидов алюминием, например: Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + тепло.
  • Механизм действия: Алюминий является сильным восстановителем благодаря своему высокому сродству к кислороду. Выделяющейся теплоты реакции достаточно для расплавления как получаемого металла, так и шлака (оксида алюминия), что обеспечивает их хорошее разделение.
  • Применение в металлургии: Помимо перечисленного, широко используется для получения ферросплавов (например, ферротитана, феррониобия), которые применяются для раскисления и легирования сталей.
  • Современное применение: Метод остается актуальным для получения чистых металлов и сплавов, особенно в специальных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, а также для обработки и утилизации металлосодержащих отходов.
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.